up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله اکتشاف نفت و گاز PDF
QR code - اکتشاف نفت و گاز

اکتشاف نفت و گاز

آشنايي با مباني اکتشاف نفت و گاز

در بخش بالا دستي نفت اولين مرحله براي دست يابي به نفت و بهره برداري از آن، اکتشاف مخازن نفتي است. ابتدا با توجه به مطالعات سطحي و صحرايي محيط، مجموعه اي از اطلاعات اوليه بدست مي آيد و اولويت هاي اکتشاف براي استفاده از روش هاي ديگر مشخص مي شود؛ اين روش ها شامل:
۱- روش هاي سطحي
۲- ثقل سنجي و ميدان هاي الکترومغناطيسي
۳- لرزه نگاري
۴-ژئوشيمي آلي
۵- چاه هاي اکتشافي
● روش هاي سطحي:
گاه مطالعه برخي از نشانه ها در سطح زمين مي تواند راهنماي ما براي کشف مخازن احتمالي باشد. بخشي از لايه هايي که هزاران متر زير زمين هستند، ممکن است در اثر عوامل مختلفي به سطح زمين رسيده باشد و ما آن بخش از لايه را که برونزد(outcrop) آن ناميده مي شود، مشاهده کنيم.
مي توان برخي مطالعات در مورد آن لايه را از طريق نمونه گيري از برونزد آن انجام داد. گاه نفت موجود در زير زمين، در اثر عوامل مختلفي به طور طبيعي و بدون حفاري به سطح زمين راه مي يابد وچشمه هاي نفتي (oil spring) ايجاد مي کند. اين نفت مي تواند از سنگ مخزن به سطح زمين راه يافته باشد يا آن که در مسير حرکت نفت از سنگ منشأ به سنگ مخزن و به دليل نبود پوش سنگ به سطح زمين آمده باشد. در منطقه ي مسجد سليمان ايران نمونه هاي متعددي از چشمه هاي نفتي وجود دارد. ابتدايي ترين کار در اکتشاف مخازن نفت اين است که با مطالعه برونزدها (outcrops) و نشانه هاي سطحي، اطلاعاتي در مورد سازندهاي نفت بدست آورد و يا با مطالعه ساختارهاي زيرزميني که آثار آن ها در روي زمين قابل مشاهده و بررسي است، تا حدودي به وجود تله هاي نفتي پي برد و همچنين اگر در سطح، چشمه هاي نفتي (oil spring) وجود داشت، با مطالعه آن ها به سنگ منشأ(source rock) آن پي برد و از اين طريق مخازن احتمالي را شناسايي کرد.
● روش هاي ثقل سنجي و مغناطيسي سنجي:
اين ۲ روش براي شناسايي مخازن نفتي اي که ساختارهاي مشخص و معيني (مثل طاقديس) در اعماق کم دارند به کار مي روند. البته با روش مغناطيس سنجي تلوريک (telluric) مي توان مخازن تا حدي عميق را نيز شناسايي کرد. در روش ثقل سنجي اساس کار اين گونه است که تغيير شتاب جاذبه ثقل در نقاط مختلف را مي توان به تغيير ماهيت سنگ يا تغيير ساختار، مخصوصا ساختارهاي طاقديس نسبت داد.
توضيح اين که شتاب جاذبه ي زمين در قسمت هاي مختلف زمين، با توجه به تغيير ساختار هاي زمين شناسي و همچنين تغيير ماهيت لايه هاي موجود در آن بخش از زمين، تغيير مي کند. هر اندازه که لايه ها داراي چگالي بيشتري باشند، يا آن که لايه هاي چگال تر در فاصله ي کمتري از سطح زمين قرار داشته باشند، نيروي جاذبه ي بيشتري ايجاد مي کنند؛ به دليل آن که لايه هايي که در عمق بيشتري قرار دارند در طاقديس ها فاصله هاي آن ها از سطح زمين کمتر مي شود و تفاوتي را در شتاب ثقل نسبت به نقاط اطراف ايجاد مي کند. اين نشانه مي تواند عامل شناسايي طاقديس ها باشد.
اساس کار روش مغناطيس سنجي تلوريک براين است که ميدان مغناطيسي طبيعي زمين را مي سنجد، اما اگر سنگي وجود داشته باشد که خود ميدان مغناطيسي اضافي ايجاد کند، با استفاده از دستگاه هاي مغناطيس سنج شناسايي مي شود. از آ ن جايي که برخي از سنگ هاي رسوبي خود مغناطيسه هستند و ميدان مغناطيس اضافي ايجاد مي کنند، به کمک اين دستگاه مي توان ضخامت اين لايه ها را تا حدودي مشخص کرد. بايد توجه داشت که جنس سنگ مخزن و منشا از سنگ هاي رسوبي است.
● مطالعه لرزه نگاري: (seismic)
در روش لرزه نگاري امواج لرزه اي در اثر انفجار به صورت موج هاي مکانيکي در لايه هاي درون زمين منتشر مي شوند؛ براي اين که بازتاب اين امواج از لايه هاي مختلف، دريافت شود، گيرنده هايي (Geophone) بر روي زمين تعبيه شده اند که بازگشت اين امواج را ثبت مي کنند. منابعي که براي ايجاد اين لرزه ها بکار مي رود مي تواندچاله هايي که از مواد منفجره پر شده است، يا دستگاه vibrosize باشد؛ اين دستگاه کاميوني است که يک صفحه در زير خود دارد. به هنگام ايجاد لرزه اين صفحه روي زمين قرار مي گيرد و وزن کاميون بر روي صفحه مي افتد و با لرزه هايي که اين صفحه ايجاد مي کند امواجي پديد مي آيد.
لرزه نگاري در ابعاد مختلف مانند :۲ بعدي (۲-Dimensional) يعني شبکه برداشت را به گونه اي مي چينيم که داده ها را تنها در مختصات صفحه اي برداشت کنيم وبا استفاده از دستگاه هاي پيشرفته تر و تحليل هاي پيچيده تر راستاي ديگري نيز به آن اضافه مي شود که به آن روش ۳ بعدي (۳- Dimensional) گفته مي شود و هر نقطه درون زمين با سه پارامتر مختصاتي قابل تشخيص است و حتي به روش ۴ بعدي ( ۴- Dimensional) که بعد زمان را نيز در داده ها مکاني لحاظ مي کنند. اطلاعاتي که اين روش در اختيار قرار مي دهد بسيار دقيق تر است در واقع هر چه ابعاد لرزه نگاري افزوده شود تله هاي نفتي بيشتري با دقت بالاتري قابل شناسايي هستند به عنوان نمونه تله هاي غير ساختماني که در مقاله مباني شناخت مخزن توضيح داده شدند را نمي توان با لرزه نگاري ۲ بعدي تشخيص داد و شناسايي آن ها حتما نياز به روش ۳ و يا ۴ بعدي است. امروزه با توجه به افزايش روزافزون قيمت نفت و کاهش نفت تله هاي نفتي ساختاري ، توجه کشورها به اکتشاف اين گونه تله هاي نفتي(غير ساختماني) هر روز بيشتر مي شود.
اساس کار اين گونه است که با توجه به اين که سازندهاي مختلف قابليت هاي مختلفي براي عبور موج از درون خود دارند، سرعت امواج درون اين لايه ها با هم متفاوت است؛ و به اين وسيله مي توان سطوح بين لايه اي را تشخيص داد البته به اين شرط که اين لايه ها داراي چگالي و سرعت متفاوتي باشند اين تفاوت اساس شناسايي لايه ها و سازندهاي مختلف است.
▪ تطبيق اطلاعات لرزه نگاري با اطلاعات عمليات چاه نگاري:
در روش لرزه نگاري، گيرنده ها بر روي سطح زمين قرار دارند، جابجايي آن ها به صورت افقي است؛ گستره ي اخذ اطلاعات به صورت افقي جابجا مي شود و در نقاط مختلف در سطح افقي زمين، اطلاعات به دست آمده از لايه هاي مختلف زمين دريافت مي شود. اما در روش چاه پيمايي که در مقاله ي جداگانه اي به آن خواهيم پرداخت دستگاه به درون چاه فرستاده مي شود و جابجايي گيرنده ها در راستاي عمودي انجام مي شود. تطبيق اطلاعات اين دو روش مي تواند تا حدود زيادي، خطاها را برطرف کند.
● ژئوشيمي آلي (organic Geochemistry)
امروزه از روش ژئوشيمي آلي (organic Geochemistry) براي اکتشافات مخازن و سنگ منشا و تحليل اين سنگ ها استفاده مي شود. در اين زمينه ظرفيت بالايي براي توسعه ي فعاليت ها وجود دارد که در مقاله آشنايي با مباني ژئوشيمي آلي نفت و گاز به تفصيل درباره ي آن سخن خواهيم گفت.
● چاه هاي اکتشافي:
هيچ يک از روش هاي گفته شده نمي تواند به طور قطعي وجود نفت را تأييد کند. در واقع روش هاي پيشين تنها مي توانند به تشخيص سازند هايي که احتمال وجود نفت يا گاز در آن ها مي رود کمک کنند. تنها راه حل براي شناسايي مخزن و اثبات وجود سيال در درون آن ها، حفر چاه هاي اکتشافي است. روش هاي پيش گفته اطلاعات اوليه را براي حفر اولين چاه در اختيار متخصصين اکتشاف قرار مي دهند؛ اين متخصصين براي دست يابي به دقت بيشتر در اطلاعات خود بايد چاه هاي اکتشافي را در مخزن حفر کنند.
اطلاعات حاصل از چاه هاي اکتشافي به متخصصين اکتشاف کمک مي کند که سازند مخزن نفتي و سازندهاي بالاي آن را به خوبي شناسايي کنند و خطاهاي خود را در روش هاي قبل اصلاح کنند.
از يک چاه اکتشافي، اطلاعات زير به دست مي آيد:
۱.۴) ترتيب قرار گرفتن سازند هاي مختلف در عمق زمين
۲.۴) عمق واقعي مخزن در زير زمين
۳.۴) ضخامت مخزن
۴.۴) خصوصيات سنگ و سيال هاي درون مخزن(گاز، نفت و آب) که با نمونه برداري از سنگ و سيال و انجام آزمايش هاي مربوطه مطالعه مي شود.
۵.۴) مرز لايه ها ي زمين شناختي، جنس و شيب هر لايه، برخي از ويژگي هاي سنگ مخزن از جمله ميزان تخلخل و درجه ي اشباع آن از سيال هاي مختلف و دماي مخزن با انجام عمليات چاه پيمايي(Well Logging)شناسايي مي شود.
به اولين چاهي که در مخزن حفر مي شود (wild cat) گويند کنايه از اين که اين چاه بسيار خطرناک و ناشناخته است؛ چرا که قبل از حفر چاه امکان پيش بيني رفتار مخزن وجود ندارد. مخزن براي ما ماهيتي ناشناخته دارد. در واقع مخزن نفت همچون موجود زنده اي است که تا با آن روبرو نشويم نمي توانيم رفتار آن را در برابر عوامل مختلف پيش بيني کنيم. بنابراين در چاه هاي اکتشافي بايد با رعايت سطح ايمني بالايي، حفاري انجام شود تا خطرات ناشي از رفتار هاي ناشناخته ي مخزن، از جمله آتش سوزي و فوران ناگهاني چاه که ممکن است با قدرت زيادي منجر به پرتاب دکل و تأسيسات سرچاه شود، به حداقل برسد.
● تطبيق کليه ي اطلاعات اکتشافي و مدل سازي مخزن
پس از دست يابي به اطلاعات کافي به دنبال حفر اولين چاه در درون مخزن، مجموعه ي اطلاعات به دست آمده در روش هاي مختلف اکتشافي، به وسيله ي متخصصين مطالعات مخزن مورد بررسي قرار گرفته و يک مدل از مخزن طراحي مي شود. با استفاده از اين مدل برنامه ي توسعه آن و بهترين نقاط براي حفر چاه هاي جديد به منظور بهره برداري از مخزن تعيين مي شود و مي توان چاه هايي را که براي توسعه و برداشت از مخزن استفاده مي شوند، حفر کرد. چاه ها بايد در نقاطي حفر شوند که بهترين بهره برداري از مخزن حاصل شود. شناسايي محل مناسب براي انجام حفاري هاي بعدي نيز نياز به مطالعات دقيق مخزن و روش هاي آماري دقيق دارد که در فرايند مدل سازي مخزن مورد پردازش قرار مي گيرند.

نفت مايعي غليظ و افروختني به رنگ قهوهاي سير يا سبز تيره است که در لايههاي بالايي بخشهايي از پوسته کره زمين يافت ميشود. نفت شامل آميزه پيچيدهاي از هيدر ...

نفتگير يا تله نفتي ، به محل تجمع نفت و گاز گفته مي شود. به عبارت ديگر به ناحيه اي که از حرکت صعودي نفت و گاز جلوگيري کرده و سبب تجمع نفت گاز شود تله ن ...

نفتگير يا تله نفتي ، به محل تجمع نفت و گاز گفته ميشود. به عبارت ديگر به ناحيهاي که از حرکت صعودي نفت و گاز جلوگيري کرده و سبب تجمع نفت گاز شود تله نفت ...

نفت خام درحالت طبيعي به صورت مايع بوده و رنگ آن قهوه اي زرد مايل به سياه است و دربرابر نور انعکاسي ، رنگ سبز بخصوصي از خود نشان مي دهد. ● مشخصات نفت ن ...

اکتشاف نفت يکي از نقاط عطف زندگي بشر بوده است. با اين کشف مهم، آتش که همواره ارزشي ابدي و ازلي داشت از برج عاج خود پايين آمد. چون همگان به راحتي مي­ ت ...

پيش از هرگونه تحليل و تدبير، در ابتداي ورود به بحث، فرازهايي از اخبار منتشره طي چند روز گذشته، در اين يادداشت مورد توجه قرار مي گيرد. سازمان خصوصي ساز ...

منطقه اي که امروزه با منابع فراوان نفت و گازش تحت عنوان خاورميانه مي شناسيم و در عين حال قديمي ترين تمدنهاي مشرق زمين،ايران و بين النهرين نيز در آن قر ...

انجام يک عمليات نمودارگيري موفق به چندين فاکتور مهم بستگي دارد. مهمترين آنها نمونه گرفته شده از سيال سازند، بدون هيچ آلودگي و مخلوط شدگي با مواد ديگر، ...

دانلود نسخه PDF - اکتشاف نفت و گاز